本計畫於前期計畫中已建立淹水損失評估系統,將會以現有的系 統架構增加漁業損失估算模組。
一、系統概述
淹水災害損失評估系統整體運作架構包含二部分,一為後端進行 基本資料及空間屬性分析處理的單機模式;二為前端網頁的線上即時 損失評估演算與查詢展示系統。整體系統的運作架構如圖 4-1 所示,
各部分的重點作業內容與規劃架構說明如下。
圖 4-1 整體系統功能運作架構圖
後端資料處理包括 GIS 圖資處理與淹水損失模式參數建立,用來 提供後續線上即時分析所需的網格資料屬性。前端使用者介面框架是 將資料庫的資料,依客製化需要呈現給一般使用者。在 OpenGeo 的架 構中,可以透過 OpenLayers 的程式,介接多種線上圖資服務。
OpenLayers 是一個用於開發 WebGIS 用戶端的 JavaScript 函式庫,
為開發者提供一個完全 Open Source 的 API,用以建立地圖及地理空間 資訊的程式語言,並且可達成 Google Map API 能應用的面向,因此連 美國白宮都使用 OpenLayers 來製作官方網頁。OpenLayers 建立地理空 間資料的方法都符合 OpenGIS 的 WMS 和 WFS 規範標準,可以通過遠
端服務的方式,將以 OGC (Open Geospatial Consortium) 服務形式發佈 的地圖資料載入用戶端中顯示。OpenLayers 除了有採用物件方式開發 的優點外,資料支援的類型因為使用者不斷加入開發而進行擴充,為其 賦予更多的功能。例如它可以為 OpenLayers 添加網路處理服務 WPS (Web Processing Service) 的操作介面,從而利用已有的空間分析處理服 務來對載入的地理空間資料進行計算。 管理,並以 Microsoft SQL Server 為資料庫的伺服器,提供淹水評估模 式執行所需的基本資料、各模式的估算參數取得以及執行結果之儲存
上網環境下即可登入使用。本系統以三層式架構建置,第一層為網路瀏 覽器,提供用戶端提出查詢資料與資料獲取要求指令;第二層為網頁伺 服器層,設置網頁伺服器及網際網路地理資訊系統,主要工作為應用軟 體功能執行,也就是說接收使用者指令後,啟動並執行應用程式,同時 視需求向資料庫伺服器(第三層)存取所需資料,該層耗用電腦資源較 多,因此對電腦設備規格有較高需求;第三層為資料庫端,設置系統資 料庫,主要負責資料儲存與管理,並以 Microsoft SQL Server 為資料庫 的伺服器,提供淹水評估模式執行所需的基本資料、各模式的估算參數 取得以及執行結果之儲存等,提供使用者端對於各類資料查詢服務,系 統運作架構如圖 4-2 所示。資料庫、運算邏輯(模式)與使用者介面各 司其職,並且依需求存放在最適宜的電腦上執行,除了可共享資料與運 算邏輯(模式)的使用外,也可達到分散化運算的目標,增加系統彈性 與後續維護的便利。
圖 4-2 系統運作架構
二、系統功能架構
本系統主要分為五個功能模組,包括即時災害設定、淹水損失評估、
風險分析、即時災害損失評估、後臺管理,功能架構如圖 4-3。
圖 4-3 淹水災害損失評估系統功能架構圖
前台主要為即時災害設定、淹水損失評估、風險分析、即時災害損 失評估功能模組,前台系統案例畫面如圖 4-4,為提高使用者實際操作 情境之便利性,本系統簡化並標準化各功能模組操作順序:資料匯入、
損失計算、地圖展示、表格產製等,如此不僅能降低系統操作複雜度外,
也能對各功能權限進行一致且有效地管理。
圖 4-4 前台系統案例畫面
後台則為系統管理功能模組,提供帳號群組管理功能以利管理者 維護使用者帳號資料,同時為管理者可透過編輯後台參數表,加速資料 更新及損失參數值更新效率,後台系統案例畫面如圖 4-5。
圖 4-5 後台系統案例畫面
三、更新漁業計算模組
本計畫在前期計畫所建置的系統架構基礎之上精進漁業計算模組,
新增養殖業的暴露量成果範例如圖 4-6 以及細項如圖 4-7 所示,損失 金額範例如圖 4-8 所示。使用者上傳淹水模擬圖後,可於系統摘要表 或統計表中查詢暴露量與損失值成果。
圖 4-6 新增養殖業的暴露量(深度別)
圖 4-7 新增養殖業的暴露量細項(深度別)
圖 4-8 新增養殖業的評估損失金額
四、淹水災害潛勢災損圖資建立
有關目前各縣市已完成公開程序之淹水潛勢圖,本計畫已取得各 縣市的 10 種情境的淹水潛勢圖包含 6 小時 150mm、250mm 以及 350mm,
12 小時 200mm、300mm 以及 400mm,24 小時 200mm、350mm、500mm 以及 650mm,已完成上傳的淹水潛勢圖如表 4-1 所示,產製各縣市之
圖 4-9 台南市6小時150mm降水情境淹水損失圖
圖 4-10 台南市6小時250mm降水情境淹水損失圖
圖 4-11 台南市6小時350mm降水情境淹水損失圖
圖 4-12 台南市12小時200mm降水情境淹水損失圖
圖 4-13 台南市12小時300mm降水情境淹水損失圖
圖 4-14 台南市12小時400mm降水情境淹水損失圖
圖 4-15 台南市24小時200mm降水情境淹水損失圖
圖 4-16 台南市24小時350mm降水情境淹水損失圖
圖 4-17 台南市24小時500mm降水情境淹水損失圖
圖 4-18 台南市24小時650mm降水情境淹水損失圖
五、單一場次颱洪事件淹水損失推估與比較
單一場次淹水損失值推估的流程如圖 4-19 所示,首先需先收集欲 評估的颱洪場次淹水模擬圖,再配合所建置之各縣市暴露量圖層與損 失模式,即可分析該場次颱洪事件之淹水損失。
場次的選定考量的因素包括災害規模的大小及政府單位損失資料 之可取得性。由於政府損失公告資料多以縣市為統計單元,故擇定近年 淹水損失較為嚴重之嘉義縣 2018 年 0823 淹水災害為案例。淹水模擬 圖的來源來為所內針對該場颱洪事件模擬分析之結果。
將該淹水模擬圖上傳於系統,則可由系統查詢 0823 嘉義縣之淹水 情況如圖 4-20 所示。本計畫依據淹水損失模擬圖進行損失推估的計算 計算成果圖如圖 4-22,可檢視各淹水區域的損失情況,最後本計畫比 較系統推估成果與政府統計或災害調查報告成果比較,如表 4-2。住宅 和經濟部比較成果差異戶數較多,推測差異的原因可能為計算整棟集 合住宅淹水時,本計畫因以損失計算為基礎,經濟部計算時考慮整棟集 合住宅都受影響,或是部分淹水面積因本計畫忽略 30 公分以下所導致 之差異。農業損失推估成果與農委會推估值相近。公共設施本計畫推估 成果為 1 億 7,900 萬元,政府統計資料因淹水而造成的災害損失為 1 億 9,207.3 萬元,約差異 6%,推估成果相近。工商損失因得待隔年申報營 利事業所得稅時,受災害商家會向國稅局申請稅額減免,國稅局資料彙 整後始能分析比對,故於工商損失部分,並無政府統計資料資料可供比 較驗證工商損失。
圖 4-19 單一場次災損損失值分析流程圖
表 4-2 嘉義縣2018年0823淹水災害損失推估比較表
類別 本計畫推估(萬元) 政府統計或災害調查報告
住宅 11,000 戶
(5 億 2,500 萬元)
經濟部:20,000 戶
工商 19 億 2,400 萬元 -
農業(含農業與漁產) 3 億 農委會:3 億 2,621 萬元
公共設施 1 億 7,900 萬元 1 億 9,207.3 萬元 (因淹水致災的損失)
總損失 29 億 2,700 萬元 -
備註:工商損失得待隔年申報彙整後始能取得,故未納入比較。
圖 4-20 嘉義縣2018年0823淹水模擬
圖 4-21 嘉義縣2018年0823淹水災害調查報告
圖 4-22 嘉義縣2018年0823淹水災害損失分布圖